随着世界脱碳技术的快速发展,燃料电池比传统发电系统具有更高的电效率。与质子交换膜燃料电池相比,阴离子交换膜燃料电池具有使用非贵金属催化剂的优点。下一代燃料电池的挑战之一是找出电极催化剂周围离子导电聚合物中氢氧化物的离子电导率。氢氧离子在电极界面导电性研究的难点在于氢氧离子是载体,容易与空气中的二氧化碳发生反应。为了解决这个问题,所有的评估设备都进行了改进,使样品不会与空气接触。
在ChemSusChem发表的一项新研究中,来自高级科学技术研究所(JAIST)的研究人员,即Yuki高娜和王芳芳及王东进的学生博士,成功地将薄膜样品暴露在空气中,从而准确地确定了样品中氢氧离子的电导率和含水量。合成了芴类阳离子聚合物,并以溴离子和羟基离子为对照制备了反阴离子样品。含氢氧离子的270纳米厚的膜显示出0.05秒厘米-1的高氢氧离子电导率。如图1所示,离子的电导率是含溴离子膜的两倍以上。
令人惊讶的是,还发现含有氢氧离子的薄膜形式的氢氧离子的电导率可以与厚膜形式的进行比较。这一趋势似乎与质子传导聚合物中报道的结果不同。
日本科学技术研究院的副教授Yuki高娜解释说:“更好地理解这些特性及其对氢氧离子传导的影响,对于理解氢氧离子传导机制和提高燃料电池的性能至关重要。”这项新发现似乎是迈向氢社会的坚实一步。
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